針對地下管線探測中不同類別管線探測方法總結(jié)

張波

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州450000）

以鄭州市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)地下管線探測項目為例，對地下管線探測中不同管類管線探測方法進行了總結(jié)。

1 儀器選擇

為了保證項目的數(shù)據(jù)精度，在項目伊始，就對投入項目的管線探測儀器進行了儀器一致性校驗，并對探測方法進行了方法實驗。通過實驗得出結(jié)論，雷迪系列RD8100、日本富士PL-960 型地下管線探測儀在本地區(qū)進行地下管線探測的有效性。因此，本次探測選用管線探測儀的遵循以下原則：①功能全，儀器能提供綜合探測技術(shù)，適合多種管線的探測；②儀器工作頻率多、能適合不同的管線及不同地電條件下進行探測；③儀器性能穩(wěn)定、分辨率高、精度高，能滿足同時投入多臺（套）儀器開展大面積地下管線探測作業(yè)的需求；④輕便、快速。

在進行本次的方法實驗中，通過對不同管線儀器使用不同工作頻率、不同激發(fā)方式及收發(fā)間距對不同管類，不同埋深進行實驗，得出以下結(jié)果：①針對本測區(qū)的金屬管道類主要探測方法采用直接法，效果明顯，精度高。②對于線纜類管線因電纜根數(shù)較多，以夾鉗法效果最好，感應(yīng)法效果差；在單一線纜情況下，夾鉗法和感應(yīng)法均有良好效果。

在管道類管線探測中，無論RD 系列（65 kHz、83 kHz）或PL-960（83 kHz、334 kHz）宜使用高頻率進行探測。線纜類管線探測中RD 系列儀器使用低頻率（8 kHz）進行探測，中間頻率（33 kHz）是最常用的頻率；PL-960 儀器使用低頻率（27 kHz）進行探測，中間頻率（83 kHz）是最常用的頻率。通常情況下兩種型號儀器所選擇的兩個頻率視其二次場響應(yīng)來選擇。

2 不同管線的探測方法

本次探測中對于明顯管線點探測主要采用L 形量尺或經(jīng)效驗的鋼卷尺進行直接開井量測，而對于隱蔽管線點則根據(jù)管類、材質(zhì)及周邊環(huán)境等因素進而選用不同方式進行探測。如給水、熱力、天然氣多為金屬類管道，電力、通信等為金屬線纜。

2.1 明顯管線點的探測

明顯管線點是指各類地下管線專用的檢修井、分支井、窨井、管線出露的點、服務(wù)于管線的附屬物及建筑物等。本次對探查范圍內(nèi)各管類所有明顯點都進行了調(diào)查。

對明顯管線點的調(diào)查主要是指對管線點的埋深與管線的斷面規(guī)格（管徑）進行開井量測。通過打開井蓋用經(jīng)檢驗過的鋼尺或L 形量尺進行量取斷面尺寸、管頂（底）深度、井底深度，讀數(shù)至厘米；調(diào)查時亦需同步調(diào)查材質(zhì)、線芯材質(zhì)、電壓、流向、規(guī)格、類型、埋設(shè)方式、道路名、電纜條數(shù)、總孔數(shù)、已用孔數(shù)、附屬物、特征等數(shù)據(jù)。

所有溝道、排水管道量測溝道底或管內(nèi)底至地面的垂直距離，其他管線埋深量測管（塊）頂至地面的垂直距離。

不規(guī)則的供電、通信管線的管塊斷面尺寸量取最大斷面，斷面包括所有的管孔。如果井室內(nèi)特征點的地面投影和附屬設(shè)施中心點偏距大于0.4 m，則需要按照偏心井位處理，在點屬性信息特征欄里加“偏心點”，偏心井作為地物點處理。當(dāng)井室檢查井小室面積大于2 m3，則需要在管線進出井有轉(zhuǎn)折的位置設(shè)立管線點作為井邊點，實測出地下空間實際范圍，附屬物按實際位置標注，點屬性和其它相關(guān)屬性據(jù)實填寫。為防止丟失，部分管線點還在其附近建（構(gòu)）筑物上做拴點標記。

2.2 隱蔽管線點探測

2.2.1 給水管線探測

探測給水管線時，使用RD8000、RD8100 型管線探測儀時，在管線出露點（或者閥門井）的采用直接法探測，加大被測管線的電流強度，提高目標管線上的信號強度，確保探測數(shù)據(jù)的可靠。長距離無出露點時，采用感應(yīng)法探測，采用極大值法確定平面位置，深度根據(jù)70%法確定，部分點采用釬探或開挖方式來驗證平面位置及埋深，頻率以65 kHz、83 kHz 為主，一般情況下對材質(zhì)為鋼、鑄鐵的給水管線使用。

使用PL-960 型管線探測儀時，工作方法、電磁場施加方式與RD 系列儀器相同，頻率以83 kHz 為主，由于該儀器的收發(fā)距短，儀器本身的特性原因，對于鑄鐵、球磨鑄鐵均有效，且探測精度高，尤其對球磨鑄鐵是其它儀器無法比擬的，故此，本測區(qū)給水管線大多采用PL-960 予以實測，實際也證明了該儀器探測精度。

2.2.2 天燃氣管線探測

天燃氣管線分為高壓、中壓、低壓，對應(yīng)材質(zhì)為鋼、PE 塑料管線，但絕大部分低壓燃氣管線隨管布設(shè)有金屬示蹤線，這也為直連法對示蹤線進行探測奠定了基礎(chǔ)。對于高、中壓鋼材質(zhì)的燃氣管線用感應(yīng)法進行探測，避免使用直連法，如西三環(huán)、北三環(huán)、西四環(huán)、連霍高速兩側(cè)、開元路等地段分布的中高壓燃氣管線。而對于布設(shè)有示蹤線的PE材質(zhì)的低壓燃氣管線由于儀器并不與管線本身直接連接，故可采用直連法實測，但依然按照以下步驟實施：①使用專用氣體檢測儀檢測井內(nèi)可燃氣體濃度，保證所開井中無可燃氣體，如果可燃氣體超標，則絕不使用該方法；如果電磁響應(yīng)尚可，則采用感應(yīng)法；②開井后與外界形成空氣交換時間要在20 min 以上，充分降低可燃氣體濃度；③先連接好儀器然后開機。

2.2.3 熱力管線探測

本測區(qū)熱力管線均為鋼材質(zhì)，鋼材質(zhì)管線本身電傳導(dǎo)性好、阻抗低，對電磁場響應(yīng)最佳，同時，在所有管線探測技術(shù)方法中，由于直接法是對目標體直接施加一次場，被測管線所形成的電流強度最大，則所施加一次場管線周圍所產(chǎn)生的電磁場最強，所以，本測區(qū)在熱力管線探測中采用直連法最多，同時由于熱力井位相對稀疏，采用了出漏井實施雙（多）向直連探測，在該方法由于距離過長，供水回水會產(chǎn)生互感現(xiàn)象，為了保證其探測精度，在供回水管間距出現(xiàn)異?，F(xiàn)象處，采用偏移感應(yīng)法、壓線感應(yīng)法施測。尋找利用小區(qū)、企事業(yè)單位有出漏分支管線進行施測，縮短探測距離，使供回水管線互感作用而引發(fā)偏差，偏差在《規(guī)程》允許的誤差范圍之內(nèi)。

2.2.4 電力、通信等線纜類管線的探測

對電力和通信線纜類管線進行探測時，主要是采用夾鉗法進行探測。探測時使用儀器夾鉗夾取管道中的電纜或線纜，對電纜或線纜施加信號源，通過接收機根據(jù)信號進行定位、定深，同時結(jié)合線纜所在管塊中位置進行定位、定深修正，對于修正后的數(shù)值取中間值進行定位，埋深值取中值進行定深。

3 結(jié)語

在施工探測過程中，對金屬材質(zhì)的管道探測時，主要采用直接法，其次采用感應(yīng)法；而對于線、纜類型管線，主要采用夾鉗法。在實際作業(yè)過程中根據(jù)探測目標不同，周邊干擾不同，需要采用不同發(fā)射頻率和激發(fā)方式，以及根據(jù)不同儀器特性，從而提高探測的精準度。

根據(jù)《規(guī)程》要求，為了保證管線連續(xù)性、準確反映管線走勢，在同一條管線段上，相鄰兩個管線點之間間距不能大于75 m，因此，在管線直線段上需要進行加點處理，以便準備表述管線實際走向；而在管線走向有轉(zhuǎn)折時，需要準備表述出管線彎曲變化走勢，因此對于管線走勢發(fā)生變化點需要進行定點處理，在彎曲管線的圓弧起訖點和終點上布設(shè)管線點，而對于走勢變化較大的，需要適當(dāng)增加定點密度，以便于正確表達出管線的實際彎曲特征。

3.1 平面位置定位

管線探測時，首選使用發(fā)射機對管線進行施加信號源，使用接收機沿管線走向位置進行連續(xù)追蹤，采用信號源最大值的位置設(shè)定為管線的平面位置，在確定管線平面位置時需要進行正反向測定，測定結(jié)果差值如果小于3 cm，則取兩點之間中心位置作為管線點的平面位置；兩次測定差值大于3 cm 的，要進行多次重復(fù)探測，直到小于3 cm 為止；而對于通訊、供電類線纜采用夾鉗法進行探測時，首選夾取管塊兩邊位于最上方的管線，進行分別探測，同樣采取正反向測定，選取中心位置，然后取兩邊位置的中心作為管線中心位置。

3.2 埋設(shè)深度探測

在確立了管線的平面位置后，在沿管線方向遠離管線特征點3 倍埋深處的位置分別測定管線中心埋深，采用70%法（主要指RD8000、RD8100）和比值法（主要指PL-960）進行正、反向探測，管線的中心埋深取測定后平均值在進行修正，最后根據(jù)管線在管塊中的實際位置換算到管（塊）頂深度，同時輔以其他的探測方式進行驗證以保證探測數(shù)據(jù)的準確性。

3.3 對于疑難管線探測

測區(qū)范圍內(nèi)有部分地段由于地下管線交叉無序，空中高壓電線形成干擾電磁場等，而使得管線探測儀的探測信號不穩(wěn)定，無法確定明顯的異常值，從而形成疑難管線點。

對于疑難管線點的探查方法：①結(jié)合業(yè)主方提供的調(diào)繪資料，根據(jù)設(shè)計、竣工等資料并結(jié)合現(xiàn)場實際調(diào)查情況進行分析，摸清其埋設(shè)情況后再進行探測；②采用交叉探測，通過多個作業(yè)組，使用多臺不同儀器，通過多種方式、方法（差異性激發(fā)、旁側(cè)感應(yīng)、水平壓線、電流大小比較等）進行重復(fù)探測，以從中找出較可靠的異常值；③通過咨詢權(quán)屬單位管線敷設(shè)人員，現(xiàn)場進行指認管線的埋設(shè)情況，在部分有條件的路段選擇性地開挖或者釬探進行驗證，以最大限度地確保疑難點的探測精度。